手柄座机械制造技术基础课程设计说明书样本.doc
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1、辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目:设计车床手柄座加工工艺工程及加工14槽专用夹具班级: 姓名: 指导老师: 完成日期: . 一、设计题目手柄座机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件零件图 1张(2) 生产类型:大批生产三、上交材料1绘制零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1套4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应那道工序机械加工工艺卡片) 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导老师为学生指定需绘制零件图,通常为夹具体)。 1张7编写课程设计说明书(约50
2、00-8000字)。 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,熟悉题目阶段。2第37天,完成零件工艺性分析,确定毛坯类型、制造方法和机械加工工艺规程设计并编制出零件机械加工工艺卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,和指导老师沟通,在其同意前提下,进行课程设计下一步)。4第1113天,完成夹具总装图绘制。5第1415天,零件图绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书编写。7第19天,完成图纸和说明书输出打印。8第2021天,答辩五、指导老师评语成 绩: 指导老师日期摘要机械制造技术基础课程设计,是以切削理论为基础,制造工艺为根本,兼顾工艺装备知识机械制造技术
3、基础涉机能力培养实践课程;是综合利用机械制造技术基础知识,基础理论和基础技能,分析和处理实际工程问题一个关键教学步骤;是对学生利用掌握“机械制造”技术基础知识及相关知识一次全方面应用训练。机械制造技术基础课程设计,是已机械制造工艺装备为内容进行设计。即以给定一个中等复杂程度中小型机械零件为对象,在确定其毛胚制造工艺基础上,编制其机械加工工艺规程,并对其一工序进行机床专用卡具设计。因为能力有限,设计还有很多不足之处,恳请各位老师给批评指正。AbstractMechanical manufacturing technology foundation course design, is the cu
4、tting theory as a foundation, manufacturing process as the main line, balancing process equipment knowledge of mechanical manufacturing technology basic wade machine of cultivating the ability of practical courses, Is the comprehensive use of mechanical manufacturing technology of the basic knowledg
5、e, basic theory and basic skill, analyze and solve practical engineering problems an important teaching link, For the students use master mechanical manufacturing technology basis knowledge and related knowledge of a comprehensive application training. Mechanical manufacturing technology foundation
6、course design, is already machinery manufacturing technology and equipment for the design of content. Namely in the given a medium-sized complex degree of small and medium-sized machinery parts as the object, in determining the blank casts manufacturing technology, on the basis of compiling the mach
7、ining process planning, and one process machine special fixture design. 目 录课程设计目标和要求1 轴承座工艺分析及生产类型确实定11.1 轴承座用途11.2轴承座技术要求21.3轴承座工艺分析22 确定毛坯 、绘制毛坯简图32.1选择毛坯42.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量43、确定轴承座工艺路线53.1、定位基准选择53.1.1 精基准选择63.1.2 粗基准选择73.2各面、孔加工方法确实定83.3加工阶段划分93.4工序集中和分散93.5工序次序安排103.6确定加工路线114、 加工余量、工序尺寸和公差确实定1
8、15夹具设计135.1夹具设计135.2定位方案156 设计体会167 参考文件17CA6140手柄座课程设计说明书一、课程设计目标和要求(一) 课程设计目标机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学(或数控加工工艺学),生产实习后进行一个教学步骤。要求学生在设计中能初步学会综合利用所学过工艺基础理论,在下述几方面得到锻炼a) 巩固、扩大工艺课所学内容;b) 在老师指导下,利用所学知识,独立完成工业设计,并受到工艺技术工作实际训练c) 学会查阅,正确使用设计资料,图表和手册。二、零件分析(一) 零件作用该零件是CA6140车床操纵部分组成零件之一,该手柄座作用就相当于一个连杆。车床外部手柄运
9、动是经过CA6140车床手柄座传输到车床内部实现人为对机床操纵。手柄和该零件经过25mm孔连接,机床内部零件经过10mm孔和手柄座连接,即CA6140车床手柄座作用是实现运动由外部到内部传输。(二) 零件工艺分析CA6140车床手柄座加工表面分四种,关键是孔加工,圆柱端面加工,槽加工,螺纹孔加工,各组加工面之间有严格尺寸位置度要求和一定表面加工精度要求,尤其是孔加工,几乎全部要确保Ra1.6mm表面粗糙度,所以需精加工,现将关键加工面分述以下:a) 孔加工该零件共有5个孔要加工:25H8mm孔需要精加工;14H7mm孔是不通孔,尤其注意该孔加工深度;5mm圆锥孔及5.5mm孔虽是小孔,但因为表
10、面粗糙度要求高,仍需精铰。b) 面加工该零件共有3个端面要加工:45mm圆柱小端面精度要求较高,同时也是配合25H8mm孔作为后续工序精基准面,需精加工;45mm圆柱大端面和25H8mm孔端面粗铣既可。c) 槽加工该零件仅有2个槽需加工:25H8mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm,需精加工,底面加工精度要求不高,但和25H8mm孔上表面有尺寸要求,而加工键槽时极难以25H8mm孔上表面为定位基准,所以要尤其注意尺寸链推算,确保加工尺寸要求;深槽要注意加工深度,因为表面粗糙度为Ra6.3mm,半精铣即可。d) 螺纹孔加工M10mm螺纹孔是关键工序,它和25H8mm孔和25H8mm孔中心线有
11、角度要求,同时中心线和45mm圆柱端面有11mm尺寸位置要求。由以上分析可知,该零件加工应先加工45mm圆柱两端面,再以端面为基准加工作为后续工序关键精基准25H8mm孔,进而以该孔为精基准加工出全部孔,面,槽,螺纹孔等。三、 工艺规程设计(一) 确定生产类型和毛坯制造形a) 确定生产类型依据下式计算零件生产纲领N(零)=Qn(1+a)(1+b) 则N(零)=60001(1+12)(1+3) =600011.121.03 =6922(件)b) 毛坯制造形零件材料为HT15-33,依据选择毛坯应考虑原因,该零件体积较小,形状较复杂,外表面采取不去除材料方法取得粗糙度要求,因为零件年产量为6000
12、件,已达成大批生产水平,而砂型铸造生产成本低,设备简单,故本零件毛坯采取砂型铸造。因为零件上孔全部较小,且全部有严格表面精度要求,故全部不铸出,留待后续机械加工反而经济实用。(二) 基面选择基面选择是工艺计划设计中关键工作之一,基准选择正确和合理,能够使加工质量得到确保,生产率得到提升,不然,不仅使加工工艺过程中问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。a) 粗基准选择粗基准选择应为后续加工提供精基准,因为该零件毛坯没有铸孔,故只能以3个关键端面为基准,因为45mm小端面表面粗糙度为Ra3.2mm,若直接以大端面为粗基准,恐不能一次达成加工精度,故先以45mm小端面为粗基准
13、,粗铣45mm大端面,再以45mm大端面为基准,半精铣小端面,并确保尺寸43mm。b) 精基准选择精基准关键考虑怎样确保加工精度和装夹方便,前面已数次提过以 25mm孔为第一精基准,45mm圆柱小端面作为基准先加工出25mm孔,然后作为辅助基准面配合25mm孔加工后续工序中孔,面,槽,螺纹等。(三) 工艺路线确实定确定工艺路线内容除选择定位基准外,还要选择各加工表面加工方法,安排工序前后次序,确定加工设备,工艺装备等。工艺路线确实定要考虑使工件几何形状精度,尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理确保,成批生产还应考虑采取组合机床,专用夹具,工序集中,以提升效率,还应考虑加工经济性,方便使生产成本
14、尽可能下降。a) 确定加工方法加工表面精度表面粗糙可选加工方法确定加工方法45mm大端面IT783.2粗刨精刨粗铣粗铣45mm小端面IT73.2粗刨精刨粗铣半精铣粗铣半精铣25H8mm孔IT81.6粗镗半粗镗拉钻扩铰钻扩铰键槽IT91.6粗铣精铣粗铣精铣10H7mm孔IT81.6粗镗半粗镗拉钻粗铰精铰钻粗铰精铰14H7mm孔端面IT81.6粗刨精刨粗铣粗铣14H7mm孔IT71.6粗镗半粗镗拉钻粗铰精铰钻粗铰精铰M10mm螺纹孔钻攻钻攻5.5mm孔IT783.2钻粗铰精铰钻精铰钻精铰5mm圆锥孔IT781.6铰钻精铰钻精铰大槽IT8116.3粗刨半精刨粗铣粗铣b) 工艺路线方案一工序.铣45m
15、m圆柱小端面;工序.粗铣45mm圆柱大端面,确保尺寸43mm;工序.钻,扩,铰25H8mm孔;工序.钻,扩,铰10H7mm孔;工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,攻M10mm螺纹孔;工序.插键槽,确保尺寸27.3H11mm;工序.钻,铰5mm圆锥孔;工序.铣槽,确保尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序.终检,入库。c) 工艺路线方案二工序.粗铣45mm圆柱大端面;工序.半精铣45mm圆柱小端面,确保尺寸43mm;工序.钻,扩,铰25H8mm孔;工序.粗铣14H7mm孔端面;工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,铰5mm圆锥孔,钻,扩,铰10H7mm孔
16、;工序.钻,攻M10螺纹孔;工序.插键槽,确保尺寸27.3H11mm工序.铣槽,确保尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序.终检,入库。d) 工艺方案比较和分析上述两个方案区分在两点:一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求小端面,再加工大端面,而方案二是先粗铣大端面,再加工小端面;二是方案一将5mm圆锥孔和10mm孔按部就班次序加工,而方案二显得更灵活聪慧,看出这两个孔定位方法,夹紧方法相同,故而在一台机床上同时加工出来.另外,方案一没有铣14mm小端面,但因为14mm孔有严格深度要求,故最好还是粗铣一遍.两套方案显然方案二更简练更符合要求,但正如
17、前面所分析,方案二将5mm圆锥孔10mm孔加工合并在一道工中,即使降低了装夹次数,简化了工艺设计 ,但在一道工序中完成这两个钻孔,因为两孔加工深度,加工刀具尺寸,加工时产生轴向力等等全部相差较大,且两孔加工精度要求全部较高,显然组合机床不适用。假如采取摇臂钻床,对于大批量生产,则要频繁更换钻头刀具,大大增加了劳动强度,降低了生产效率,所以,决定还是将两个孔分开加工。总而言之,零件最终加工路线以下工序.粗铣45mm圆柱大端面,以45mm圆柱小端面为定位基准;工序.半精铣45mm圆柱小端面,以45mm大端面为定位基准;工序.钻,扩,铰25H8mm孔,以45mm圆柱大端面为定位基准;工序.钻,扩,铰
18、10H7mm,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准;工序.粗铣14mm孔端面,利用45mm圆柱小端面, 25H8mm孔和10H7mm孔定位,确保尺寸43mm;工序.钻,铰14H7mm孔,定位和工序相同,确保孔深度25mm;工序.钻,攻M10mm螺纹孔,定位和工序相同;工序.钻,铰5mm圆锥孔,定位和工序相同;工序.插键槽,为便于加工,以45mm圆柱小端面, 10H7mm孔和14H7mm孔端面定位,同时要确保尺寸27.3H11mm;工序.铣槽,定位和工序相同,确保尺寸30mm;工序.钻,铰5.5mm孔,定位和工序相同;工序.去锐边,毛刺,尤其注意25H8mm孔表面可能因为钻M10mm螺纹孔
19、和插槽带来表面鳞次损伤;工序.终检,入库。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定CA6140车床手柄座零件材料为HT15-33,毛坯重量约为0.73kg,生产类型为大批生产,采取砂型铸造生产。因为全部孔全部有精度要求,且尺寸小,均不铸出。故仅确定三个端面相关尺寸。查表确定加工余量:砂型铸造,材料为灰铸铁,机器造型,公差等级为CT812,取CT10,加工余量等级EG,取G切削余量:查表, 基础尺寸小于100mm,加工余量为1.4mm; 基础尺寸小于63mm,加工余量为0.7mm。铸件公差等级:查表,基础尺寸小于100mm,取3.2mm; 基础尺寸小于63mm,取2.8mm。a) 45mm
20、圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量计算依据工序要求,45mm圆柱两端面经过两道工序,先粗铣45mm圆柱大端面,再粗,半精铣45mm圆柱小端面,各步余量以下:粗铣:由机械加工工艺手册第一卷表3.2-23,其它量值要求,对于小端面(50mm)为1.02.0mm,现取1.8mm。表3.2-27粗铣平面厚度偏差(30mm)为0.250.39mm,现取0.30mm。半精铣:由加工工艺手册表3.2-25,其它量要求值为1.0mm。故铸造毛坯基础尺寸为431.21.81.047mm 。又依据前面铸件尺寸公差标准值,取尺寸公差为2.8mm。故:毛坯名义尺寸:431.21.81.047mm;毛坯最小尺寸:471.44
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